Gli scienziati del ramo medico dell’Università del Texas a Galveston sono riusciti a far crescere i polmoni umani in laboratorio, usando componenti dei polmoni dei bambini deceduti.
Gli specialisti delle cellule staminali hanno lavorato per alcuni anni alla crescita del tessuto polmonare, ma il polmone è un organo complesso, che presenta più problemi rispetto alla rigenerazione di altri tessuti di organi, come la pelle umana.
L’Università del Texas Medical Branch (UTMB) ha annunciato per la prima volta la sua soluzione per la crescita dei polmoni nel 2010.
“In termini di diversi tipi di cellule, il polmone è probabilmente il più complesso di tutti gli organi – le cellule vicino all’ingresso sono molto diverse da quelle profonde nei polmoni”, ha detto all’epoca la ricercatrice UTMB Joaquin Cortiella.
“La gente ci chiede perché stiamo facendo il polmone, perché è così difficile, ma il potenziale è così grande, e la tecnologia è qui. Ci vorrà del tempo, ma penso che creeremo un sistema che funzioni. “
“Se siamo in grado di creare un buon polmone per le persone, possiamo anche fare un buon modello per le ferite”, ha suggerito il ricercatore Dr. Joan Nichols, aggiungendo che:
“Possiamo creare un polmone fibrotico, o un polmone enfisematoso, e valutare cosa sta succedendo a loro, cosa stanno facendo le cellule, quanto bene funziona la cellula staminale o altra terapia. Possiamo vedere cosa succede nella polmonite, o cosa succede quando hai ha una febbre emorragica, o tubercolosi, o hantavirus – tutti gli agenti che prendono di mira il polmone e causano danni ai polmoni “.
La ricerca del 2010 ha comportato la distruzione delle cellule dei polmoni di ratto ripetutamente congelamento e scongelamento e quindi “risemina” i polmoni con cellule staminali embrionali da topi.
Seguendo questo lavoro con esperimenti simili ma su larga scala sui polmoni suini, i ricercatori hanno applicato gli stessi principi di ingegneria rigenerativa ai polmoni umani.
Polmoni umani cresciuti in un ‘acquario’ usando cellule di bambini deceduti
Prendendo i polmoni da due bambini morti per un trauma (molto probabilmente un incidente d’auto), i ricercatori hanno spogliato uno dei polmoni in uno “scheletro” nudo di solo collagene ed elastina – le principali proteine nel tessuto connettivo.
Usando questo polmone ridotto come “impalcatura”, hanno poi raccolto le cellule dell’altro polmone, che sono state applicate all’impalcatura.
Questa struttura polmonare è stata quindi collocata in una camera riempita con un liquido nutriente, che Nichols descrive come “simile a Kool-Aid”.
Dopo 4 settimane di immersione, il team ha estratto un polmone umano completo dal liquido – “solo più rosa, più morbido e meno denso”. Il team ha poi replicato con successo il processo utilizzando un secondo set di polmoni.
È il Dr. Michael Riddle dell’UTMB a cui è stato attribuito il merito di aver accelerato la procedura per far crescere i polmoni, e lo ha fatto improvvisando nuove attrezzature dal più quotidiano dei mobili per la casa.
“È quello che è andato a casa e in realtà ha costruito usando – non sto scherzando – un acquario che è andato a comprare da un negozio di animali”, dice il dott. Nichols.
I polmoni coltivati in laboratorio possono essere utilizzati nei trapianti?
I trapianti polmonari sono spesso l’unico trattamento per i disturbi polmonari incurabili come la fibrosi cistica e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO). Ma i trapianti di polmoni di successo sono rari, poiché trovare donatori corrispondenti è molto difficile – molti pazienti muoiono mentre sono in lista d’attesa per i trapianti.
Il lavoro dell’UTMB rappresenta un punto di riferimento nell’ingegneria rigenerativa, ma la realtà dei polmoni ingegnerizzati in laboratorio utilizzati nei trapianti potrebbe essere di almeno 12 anni, dice Nichols. La prossima fase della ricerca sarà quella di testare i polmoni allevati in laboratorio nei suini.
Anche se la natura di fantascienza della ricerca sembra incredibile, l’UTMB era riluttante ad annunciare i risultati. In effetti, il team è cresciuto i polmoni un anno fa, ma la storia è stata appena ripresa dai media.
“Ci è voluto un anno per dimostrare a noi stessi che in realtà abbiamo fatto un buon lavoro: non corri subito e dici al mondo che hai qualcosa di meraviglioso finché non lo hai dimostrato a noi stessi che abbiamo davvero fatto qualcosa di straordinario, “Il dottor Nichols dice.
